Медицинская консультация

Последний номер журнала

Як кишкові бактерії «поїдають» наші ліки

Як кишкові бактерії «поїдають» наші ліки

Вчені вперше дослідили, як бактерії, що мешкають в кишечнику людини, можуть впливати на метаболізм лікарських засобів та перешкоджати їх очікуваним фармакологічним ефектам. Це явище вивчали на прикладі леводопи – препарату першої лінії для лікування хвороби Паркінсона

При хворобі Паркінсона відбувається руйнування нейронів, що виробляють нейромедіатор дофамін. Найбільш поширеним засобом лікування хвороби Паркінсона є леводопа – синтетичний лівообертаючий діоксифенілаланін. Ефективною є лише та леводопа, яка потрапила до мозку, а це лише 1-5%, решта в периферичних тканинах перетворюється на дофамін, який не проникає крізь гематоенцефалічний бар’єр та спричиняє побічні ефекти. Щоб знизити ризик побічних ефектів та ефективну дозу леводопи, її застосовують з інгібіторами периферичної дофа-декарбоксилази (карбідопа, бенсеразід). Це дає непоганий результат, але в метаболізмі леводопи все одно залишаються незрозумілі моменти.

Автори роботи, опублікованої в журналі Science*, припустили, що зниження ефективності леводопи може бути пов’язане з діяльністю кишкових бактерій пацієнта. Аргументом на користь цього зокрема стало спостереження, що прийом антибіотиків покращує відповідь на леводопу. Отже автори вирішили дослідити, які саме бактерії кишкового мікробіому можуть перетворювати леводопу на дофамін. Вони з’ясували, що цю реакцію може каталізувати фермент бактерії Lactobacillus brevis, субстратом якого в нормі є тирозин, схожий за структурою на леводопу. В базі Human Microbiome Project автори провели пошук генів бактерій, схожих на ген цього ферменту, і знайшли кілька збігів. Ці бактерії були перевірені в лабораторних тестах, і серед них виявився один штам Enterococcus faecalis, який завжди перетворював всю наявну леводопу на дофамін.

Таким чином, в кишечнику людини перетворити леводопу на дофамін може не лише власна декарбоксилаза людини, а й фермент бактерії E. faecalis. При цьому людський фермент можна інгібувати карбідопою, а бактеріальний ні. Але автори дослідження вже знайшли сполуку, яка інгібує бактеріальний фермент, і впевнені, що вона або її аналоги можуть підвищити ефективність лікування хвороби Паркінсона.

Далі з’ясувалося, що після того, як E. faecalis перетворює леводопу на дофамін, ще одна бактерія, виділена з людських фекалій, Eggerthella lenta, споживає дофамін та утворює в якості побічного продукту мета-тирамін – сполуку, яка може відповідати за певні побічні ефекти при прийомі леводопи. Вчені були здивовані: раніше таку реакцію ніхто не спостерігав, і взагалі, як могло статися, що кишкова бактерія навчилася переробляти дофамін, який зазвичай присутній в головному мозку?

* Rekdal VM, Bess EN, Bisanz JE et al. Discovery and inhibition of an interspecies gut bacterial pathway for Levodopa metabolism // Science, 2019; 364 (6445): eaau6323. DOI: 10.1126/science.aau6323

Дата публикации: 8 Августа 2019

Нравится